[发明专利]热泵系统、热泵机组及热泵系统的多功能模式控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，特别地，涉及一种兼具空气调节和制热水等多种功能模式的热泵系统。

背景技术

美国专利US4766734A公开了一种具备制热水功能的热泵系统，如附图1所示，其具有压缩机1’、四通阀2’、蒸发器3’、节流元件和冷凝器4’等部件，为了使其兼具制热水的功能，通常在压缩机出气口连接的管路上额外设置一个换热器5’，并通过将水箱6’中的水引至该换热器5’中进行换热以获取较高温度的热水。使用该种热泵系统，则经压缩机1’出气口流出的高温制冷剂均会经过这个额外的换热器5’并与水换热，从而使得制冷剂损失一部分热量；那么当用户不需要制热水模式，而仅仅需要常规的空气调节模式时，这会影响空气调节性能。因而该种热泵系统的功能模式并不完善、高效。

现有的集成了空气调节和制热水功能的热泵机组除了使用图1所示的热泵系统外，还需要使用多个水系统来将热量传递至用户侧或传递至室外水源或地源中，以此达到利用有效热量或释放无效热量的作用。该种热泵装置子系统较多（包括多个水系统及热泵系统），因而一方面导致零部件花费成本较高，另一方面也增加了管路布置的复杂度和人工成本，并且系统越复杂，其检修和维护也越专业和困难，非常不方便用户使用。

发明内容

本发明目的在于提供一种热泵系统通过管路布置使该热泵系统具备高性能的空气调节和制热水等多种功能模式；并且提供了一种热泵系统的控制方法，使其能够具有高性能的空气调节和制热水等五种运行功能模式；以及提供了一种使用该系统的热泵机组，使其室外管路结构简单、零件数量少。

根据本发明的一个方面，提供一种热泵系统，包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、多通阀，节流元件，第一换热器、第二换热器和热回收换热器任意两者之间的流路上均设有节流元件；还包括：模式切换流路，模式切换流路中设有第一流路、第二流路、第三流路和第四流路，并且每个流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由多通阀、第一换热器、模式切换流路的第一流路、第二换热器、多通阀到压缩机的吸气口；和/或在制热模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由多通阀、第二换热器、模式切换流路的第二流路、第一换热器、多通阀到压缩机的吸气口；和/或在制冷热回收模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由多通阀、热回收换热器、模式切换流路的第三流路、第二换热器、多通阀到压缩机的吸气口；和/或在制热水模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由多通阀、热回收换热器、模式切换流路的第四流路、第一换热器、多通阀到压缩机的吸气口。

进一步地，模式切换流路包括第一三通端口、第二三通端口、第三三通端口及四通端口，且节流元件设于模式切换流路中，其中：模式切换流路的第一流路为从第一三通端口经节流元件到第三三通端口的流路；和/或模式切换流路的第二流路为从第三三通端口经节流元件到第一三通端口的流路；和/或模式切换流路的第三流路为从四通端口经节流元件到第三三通端口的流路；和/或模式切换流路的第四流路为从四通端口经节流元件到第一三通端口的流路。

进一步地，模式切换流路的第一流路为从第一三通端口经四通端口、节流元件、第二三通端口到第三三通端口的流路；和/或模式切换流路的第二流路为从第三三通端口经四通端口、节流元件、第二三通端口到第一三通端口的流路；和/或模式切换流路的第三流路为从四通端口经节流元件、第二三通端口到第三三通端口的流路；和/或模式切换流路的第四流路为从四通端口经节流元件、第二三通端口到第一三通端口的流路。

进一步地，第一三通端口第一端与第一换热器连接，第一三通端口第二端通过第一电磁阀与第二三通端口第一端连接，第一三通端口第三端通过第一单向阀与四通端口第一端连接，第二三通端口第二端通过第二电磁阀与第三三通端口第一端连接，第二三通端口第三端通过节流元件与四通端口第三端连接，第三三通端口第二端与第二换热器连接，第三三通端口第三端通过第二单向阀与四通端口第二端连接，四通端口第四端通过第三单向阀与热回收换热器连接。